(57)【要約】【課題】データレート変更用のフレームメモリを設けることなく、変倍処理後のデータレートを一定に保つ。【解決手段】フレームメモリ４９は、フリーズ信号に応じて、電子内視鏡１０から入力されるフレームデータを静止画像として記憶する。ＣＰＵ４５は、電子ズーム操作信号に応じて、フレームメモリ４９から同一の静止画像を、電子ズーム倍率に応じた回数だけ出力させる。画像処理回路５０は、フレームメモリ４９から静止画像が出力された際に、該静止画像を取り込んで画像処理を行う。変倍回路５４は、フレームメモリ４９から連続して複数回出力される各静止画像に基づき、該出力回数に分けて変倍処理を行い、各出力回ごとに変倍画像の部分データそれぞれを生成する。静止画用メモリ５５は、変倍回路５４により生成される各部分データを所定の領域に記憶して１つの変倍画像とする。【選択図】図３
2010017452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子内視鏡から入力されるフリーズ信号に応じて、前記電子内視鏡から入力される画像信号を静止画像として記憶する画像記憶手段と、
前記電子内視鏡から入力される電子ズーム操作信号に応じて、前記画像記憶手段から同一の静止画像を、電子ズーム倍率に応じた回数以上出力させる制御手段と、
前記電子内視鏡から入力される画像信号を取り込んで画像処理を行うとともに、前記画像記憶手段から静止画像が出力された際には、該静止画像を取り込んで画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像記憶手段から複数回出力される各静止画像に基づき、前記出力回数に分けて変倍処理を行い、前記出力回ごとに変倍画像の部分データを生成する変倍処理手段と、
前記変倍処理手段により生成される各部分データを所定の領域に記憶して１つの変倍画像とする変倍画像記憶手段と、
を備えたことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ装置。
【請求項２】
前記部分データは、水平ラインを単位として区分されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用プロセッサ装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記画像記憶手段から取り込んだ静止画像を、前記電子内視鏡から入力される画像信号の場合とは異なる画像処理パラメータに基づいて画像処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電子内視鏡用プロセッサ装置。
【請求項４】
操作部から入力されるフリーズ信号に応じて、撮像手段から入力される画像信号を静止画像として記憶する画像記憶手段と、
前記操作部から入力される電子ズーム操作信号に応じて、前記画像記憶手段から同一の静止画像を、電子ズーム倍率に応じた回数以上出力させる制御手段と、
前記撮像手段から入力される画像信号を取り込んで画像処理を行うとともに、前記画像記憶手段から静止画像が出力された際には、該静止画像を取り込んで画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像記憶手段から複数回出力される各静止画像に基づき、前記出力回数に分けて変倍処理を行い、前記出力回ごとに変倍画像の部分データを生成する変倍処理手段と、
前記変倍処理手段により生成される各部分データを所定の領域に記憶して１つの変倍画像とする変倍画像記憶手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理システム。
【請求項５】
前記部分データは、水平ラインを単位として区分されたものであることを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記画像記憶手段から取り込んだ静止画像を、前記撮像手段から入力される画像信号の場合とは異なる画像処理パラメータに基づいて画像処理を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を電子的に拡大する電子ズーム機能を有する電子内視鏡用プロセッサ装置及び画像処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、電子内視鏡装置を利用した医療診断が盛んに行われている。電子内視鏡装置は、体腔内へ挿入される挿入部を備えた電子内視鏡（スコープ）と、電子内視鏡が着脱自在に接続され、電子内視鏡に内蔵された固体撮像素子から撮像信号を受信して画像処理を行い、観察像をモニタに表示させるプロセッサ装置と、電子内視鏡内のライトガイドを通して体腔内を照明する光を発生する光源装置とを備える。
【０００３】
一般に、このような電子内視鏡装置では、モニタへ観察像を動画像として表示させるとともに、フリーズ操作により静止画像を表示させることが可能となっている。さらに、電子内視鏡装置には、この静止画像を部分的に拡大する電子ズーム機能が備えられており、関心部位を拡大表示することが可能となっている。
【０００４】
電子ズーム機能とは、固体撮像素子により撮像される画像から、ズーム倍率に応じた大きさの領域（ズーム領域）を切り出し、切り出した領域を変倍処理により１フレーム分の大きさに拡大する機能である。例えば、１フレーム分の画像が６４０×４８０画素の大きさであって、電子ズーム倍率が２倍の場合には、画像中の任意の位置の３２０×２４０画素の領域を切り出し、切り出した領域を、行方向及び列方向への変倍処理により６４０×４８０画素の大きさとする。
【０００５】
この変倍処理とは、補間処理により新たな画素データを生成する処理であり、この処理を行う変倍回路への入力画素データ数に対する出力画素データ数の割合は、電子ズーム倍率に応じて変化する。例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合には、出力画素データ数が入力画素データ数の４倍となる。このため、変倍回路に入力する画素データのデータレートを一定とすると、電子ズーム倍率に応じて、変倍回路から出力される画素データのデータレートが変化することになる。例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合には、出力画素データ数が入力画素データ数の４倍となるため、変倍回路は、４倍のデータレートで出力を行うことになる。
【０００６】
具体的には、変倍回路は、行方向に変倍を行う水平変倍回路と、列方向に変倍を行う垂直変倍回路からなる。図１０（Ａ）は、電子ズーム倍率が２倍の場合における水平変倍回路への入力画素データ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・）と、水平変倍回路からの出力画素データ（Ｄ１，Ｈ１，Ｄ２，Ｈ２，Ｄ３，・・・）である。Ｈ１，Ｈ２，・・・は、入力画素データに基づいて補間処理により生成された補間データである。このように、水平変倍回路は、画素データが入力されるたびに補間データの生成を行うため、補間処理後の画素データのデータレートは、入力時の２倍のデータレートになる。この水平変倍回路からの出力画素データを、垂直変倍回路に入力することで、垂直変倍回路からの出力画素データは、さらに２倍のデータレートになる。よって、電子ズーム倍率が２倍の場合には、変倍処理後のデータレートは変倍処理前の４倍に変化する。
【０００７】
上記のように電子ズーム倍率に応じて変倍処理後のデータレートが変化すると、メモリの処理速度の関係上、変倍回路からの出力データをメモリで受信することができない場合がある。かかる問題を解決するために、固体撮像素子から出力される１フレーム分の画素データ（フレームデータ）を一旦フレームメモリに書き込み、フレームメモリに書き込まれたフレームデータを、電子ズーム倍率に応じて、書き込み時のデータレートより低いデータレートで読み出して変倍回路に入力することで、変倍処理後のデータレートを電子ズーム倍率に依らず一定とする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６４３３４号公報（第４−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような従来技術では、変倍処理後のデータレートを一定に保つために、変倍回路の前段にデータレート変更用のフレームメモリを設ける必要があり、消費電力の増加、発熱の増加、回路規模の拡大、装置の大型化や、コストの増大につながるといった問題がある。特許文献１では、データレート変更用のフレームメモリに代えて、フレームデータの１行分の画素データを書き込むことが可能なレジスタを変倍回路（解像度変換部）の前段に設けることにより、変倍処理のデータレートを一定に保つことが記載されているが、変倍処理についての記載が不十分であるため、上記の問題を解決することはできない。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、データレート変更用のフレームメモリを設けることなく、複数回に分けて変倍処理を行なうことにより変倍処理後のデータレートを一定に保つことができる電子内視鏡用プロセッサ装置及び画像処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の電子内視鏡用プロセッサ装置は、電子内視鏡から入力されるフリーズ信号に応じて、前記電子内視鏡から入力される画像信号を静止画像として記憶する画像記憶手段と、前記電子内視鏡から入力される電子ズーム操作信号に応じて、前記画像記憶手段から同一の静止画像を、電子ズーム倍率に応じた回数以上出力させる制御手段と、前記電子内視鏡から入力される画像信号を取り込んで画像処理を行うとともに、前記画像記憶手段から静止画像が出力された際には、該静止画像を取り込んで画像処理を行う画像処理手段と、前記画像記憶手段から複数回出力される各静止画像に基づき、前記出力回数に分けて変倍処理を行い、前記出力回ごとに変倍画像の部分データを生成する変倍処理手段と、前記変倍処理手段により生成される各部分データを所定の領域に記憶して１つの変倍画像とする変倍画像記憶手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
なお、前記部分データは、水平ラインを単位として区分されたものであることが好ましい。
【００１２】
また、前記画像処理手段は、前記画像記憶手段から取り込んだ静止画像を、前記電子内視鏡から入力される画像信号の場合とは異なる画像処理パラメータに基づいて画像処理を行うことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の画像処理システムは、操作部から入力されるフリーズ信号に応じて、撮像手段から入力される画像信号を静止画像として記憶する画像記憶手段と、前記操作部から入力される電子ズーム操作信号に応じて、前記画像記憶手段から同一の静止画像を、電子ズーム倍率に応じた回数以上出力させる制御手段と、前記撮像手段から入力される画像信号を取り込んで画像処理を行うとともに、前記画像記憶手段から静止画像が出力された際には、該静止画像を取り込んで画像処理を行う画像処理手段と、前記画像記憶手段から複数回出力される各静止画像に基づき、前記出力回数に分けて変倍処理を行い、前記出力回ごとに変倍画像の部分データを生成する変倍処理手段と、前記変倍処理手段により生成される各部分データを所定の領域に記憶して１つの変倍画像とする変倍画像記憶手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
なお、前記部分データは、水平ラインを単位として区分されたものであることが好ましい。
【００１５】
また、前記画像処理手段は、前記画像記憶手段から取り込んだ静止画像を、前記撮像手段から入力される画像信号の場合とは異なる画像処理パラメータに基づいて画像処理を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子内視鏡用プロセッサ装置は、画像処理手段から複数回出力される各静止画像に基づき、該出力回数に分けて変倍処理を行い、各出力回ごとに変倍画像の部分データそれぞれを生成し、生成された各部分データを所定の領域に記憶して１つの変倍画像とするので、データレート変更用のフレームメモリを設けることなく、変倍処理後のデータレートを一定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１において、電子内視鏡装置２は、電子内視鏡１０、プロセッサ装置１１、光源装置１２などから構成される。電子内視鏡１０は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１４と、挿入部１４の基端部分に連設された操作部１５と、プロセッサ装置１１及び光源装置１２に接続されるユニバーサルコード１６とを備えている。
【００１８】
挿入部１４の先端には、ＣＣＤ型固体撮像素子４０（以下、単にＣＣＤ４０と言う）（図３参照）を内蔵した先端部１７が連設されている。先端部１７の後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１８が設けられている。湾曲部１８は、操作部１５に設けられたアングルノブ１９が操作されて、挿入部１４内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部１７が体腔内の所望の方向に向けられる。
【００１９】
ユニバーサルコード１６の基端は、コネクタ２０に連結されている。コネクタ２０は、複合タイプのものであり、コネクタ２０にはプロセッサ装置１１が接続される他、光源装置１２が接続される。
【００２０】
プロセッサ装置１１は、ＣＣＤ４０から出力される画像信号を受信し、受信した画像信号に各種信号処理を施す。プロセッサ装置１１で処理が施された画像信号は、プロセッサ装置１１にケーブル接続されたモニタ２１に観察像として表示される。また、プロセッサ装置１１は、光源装置１２と電気的に接続され、電子内視鏡装置２の動作を統括的に制御する。
【００２１】
電子内視鏡１０の操作部１５には、注射針や高周波メスなどが先端に配された各種処置具が挿通される鉗子口２２、光源装置１２に内蔵された送気送水装置（図示せず）から供給される空気や洗浄水による送気送水を行うための送気送水ボタン２３、モニタ２１に静止画像を表示させるためのフリーズボタン２４、静止画像を部分的に拡大表示するためのズームボタン２５などが設けられている。
【００２２】
プロセッサ装置１１の前面には、静止画像にコントラスト強調、輪郭強調、色彩等の強調処理を施すための画像強調実行ボタン、強調処理の条件を設定するための処理条件設定ボタン、光源装置１２からの照明光の光量を調整するための光量調整ボタンなどを備えたフロントパネル２６が設けられている。
【００２３】
図２において、先端部１７の端面１７ａには、観察窓３０、照明窓３１、鉗子出口３２、及び送気送水用ノズル３３が設けられている。観察窓３０は、先端部１７の片側中央に配置されている。照明窓３１は、観察窓３０に関して対称な位置に２個配され、体腔内の被観察部位に光源装置１２からライトガイド６３（図３参照）を介して導かれた照明光を照射する。鉗子出口３２は、挿入部１４内に配設された鉗子チャンネル（図示せず）に接続され、鉗子口２２に連通しており、鉗子口２２から挿入された処置具の先端が露出される。送気送水用ノズル３３は、送気送水ボタン２３の操作に応じて送気送水装置から供給される洗浄水や空気を、観察窓３０に向けて噴射する。
【００２４】
図３において、電子内視鏡１０の先端部１７には、ＣＣＤ４０が内蔵されており、ＣＣＤ４０は、観察窓３０に対向して設けられた対物レンズ４１の結像位置に配設されている。ＣＣＤ４０は、複数の受光素子（フォトダイオード）が２次元配列されたインターライン転送方式のＣＣＤイメージセンサである。また、ＣＣＤ４０は、カラー撮像方式として単板同時方式が採用されたものであり、受光面には、複数の色セグメントからなるカラーフィルタ（例えば、ベイヤー配列の原色カラーフィルタ）が配置されている。
【００２５】
電子内視鏡１０には、ＣＣＤ４０の他に、アナログ信号処理回路（ＡＦＥ）４２、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４３、ＣＰＵ４４が設けられている。ＡＦＥ４２は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）、及びＡ／Ｄ変換器により構成されている。ＣＤＳ回路は、ＣＣＤ４０から出力される画像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ４０で生じるリセット雑音及びアンプ雑音の除去を行う。ＰＧＡは、ＣＤＳ回路によりノイズ除去が行われた画像信号を、ＣＰＵ４４から指定された所定の増幅率で増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＰＧＡにより増幅された画像信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換する。
【００２６】
ＴＧ４３は、ＣＰＵ４４からの制御に基づき、ＣＣＤ４０の駆動パルス（垂直／水平走査パルス、リセットパルス等）とＡＦＥ４２用の同期パルスとを発生する。ＣＣＤ４０は、ＴＧ４３から入力される駆動パルスにより、順次読み出し（プログレッシブスキャン）方式で駆動され、行ごとに順に読み出しを行い、１フレーム分の画像信号（フレームデータ）を周期的に出力する。ＡＦＥ４２から出力されるフレームデータには、同期パルスが付随されて、プロセッサ装置１１に入力される。
【００２７】
前述のフリーズボタン２４及びズームボタン２５は、ＣＰＵ４４に接続されている。ＣＰＵ４４は、フリーズボタン２４が操作された際には、フリーズ信号ＦＲをプロセッサ装置１１内のＣＰＵ４５に入力する。また、ＣＰＵ４４は、ズームボタン２５が操作された際には、電子ズーム倍率を指定する電子ズーム操作信号Ｚをプロセッサ装置１１内のＣＰＵ４５に入力する。
【００２８】
プロセッサ装置１１において、電子内視鏡１０のＡＦＥ４２からフレームデータが入力される外部端子４６は、第１スイッチ回路４７及び第２スイッチ回路４８に接続されている。第１スイッチ回路４７は、２入力１出力のスイッチ素子であり、一方の入力端子に外部端子４６が接続され、他方の入力端子にフレームメモリ４９の出力端子が接続されている。第１スイッチ回路４７の出力端子は、画像処理回路５０の入力端子に接続されている。
【００２９】
第２スイッチ回路４８は、１入力１出力のオン／オフスイッチ素子であり、外部端子４６とフレームメモリ４９との間に接続されている。フレームメモリ４９は、第２スイッチ回路４８を介して入力されるフレームデータを一時的に記憶するメモリ素子である。第１スイッチ回路４７は、画像処理回路５０へのフレームデータの入力元を、外部端子４６またはフレームメモリ４９のいずれかに択一的に切り替える。
【００３０】
第２スイッチ回路４８は、ＣＰＵ４５の制御に基づき、１フレーム期間の間だけオン状態となり、外部端子４６から入力されたフレームデータをフレームメモリ４９に入力させる。第１スイッチ回路４７は、ＣＰＵ４５の制御に基づき、画像処理回路５０へのフレームデータの入力元を切り替える。ＣＰＵ４５は、電子内視鏡１０からフリーズ信号ＦＲが入力されたことに応じて、第２スイッチ回路４８をオン状態とし、フレームデータをフレームメモリ４９に入力し、静止画像として記憶させる。なお、第２スイッチ回路４８がオン状態となっている場合には、第１スイッチ回路４７の入力は、外部端子４６側とされており、外部端子４６から入力されるフレームデータは、フレームメモリ４９とともに、並行して画像処理回路５０にも入力される。
【００３１】
また、ＣＰＵ４５は、電子内視鏡１０からフリーズ信号ＦＲが入力された後、電子ズーム操作信号Ｚが入力されたことに応じて、第１スイッチ回路４７をフレームメモリ４９側に切り替え、フレームメモリ４９からフレームデータを複数回連続して読み出して（出力させて）、画像処理回路５０に入力させる。連続して読み出された各フレームデータは、後述する変倍処理に用いられる。さらに、ＣＰＵ４５は、電子内視鏡１０からフリーズ信号ＦＲが入力された後、フロントパネル２６の画像強調実行ボタンが操作されたことに応じて、第１スイッチ回路４７をフレームメモリ４９側に切り替え、フレームメモリ４９からフレームデータを読み出し、画像処理回路５０に入力させる。
【００３２】
画像処理回路５０は、入力されたフレームデータに対して、色補間、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、画像強調などの画像処理を行うものであり、画像処理用パラメータを保持するパラメータレジスタ５１が接続されている。画像処理用パラメータは、ＣＰＵ４５によって書き替え可能となっており、動画処理時には動画用パラメータ、静止画処理時には静止画用パラメータとされる。また、画像処理用パラメータは、前述の画像強調実行ボタンの操作に応じて画像強調を行う際には、通常の静止画用パラメータから画像強調用パラメータに書き替えられる。この画像強調用パラメータの内容（画像強調条件）は、フロントパネル２６の処理条件設定ボタンの操作により設定される。画像処理回路５０は、入力されたフレームデータに対して、パラメータレジスタ５１に記憶された画像処理用パラメータに基づいた画像処理を行う。
【００３３】
画像処理回路５０の出力端子には、１入力２出力の第３スイッチ回路５２が接続されている。画像処理回路５０から出力されたフレームデータは、第３スイッチ回路５２に入力される。第３スイッチ回路５２の出力端子の一方には動画用メモリ５３が接続されており、他方には変倍回路５４を介して静止画用メモリ５５が接続されている。第３スイッチ回路５２は、ＣＰＵ４５の制御に基づき、画像処理回路５０からのフレームデータの出力先を切り替える。ＣＰＵ４５は、画像処理回路５０から出力されるフレームデータを静止画像として扱う場合（フリーズ信号ＦＲに応じて画像処理回路５０に入力されたフレームデータ、或いは、フレームメモリ４９から読み出されたフレームデータである場合）には、第３スイッチ回路５２の出力先を変倍回路５４側として、フレームデータを変倍回路５４に入力する。その他の場合には、ＣＰＵ４５は、画像処理回路５０から出力されるフレームデータを動画像として扱い、第３スイッチ回路５２の出力先を動画用メモリ５３側として、動画用メモリ５３に入力する。
【００３４】
詳しくは後述するが、変倍回路５４は、電子ズーム操作信号Ｚにより指定される電子ズーム倍率に応じてフレームメモリ４９から複数回読み出され、第１スイッチ回路４７、画像処理回路５０、第３スイッチ回路５２を介して入力される各フレームデータに基づき、変倍処理を分割して行い、静止画データの中央部を拡大した変倍画像データを生成する。この変倍画像データは、変倍回路５４への入力時と同一のデータレートで変倍回路５４から静止画用メモリ５５に出力される。なお、変倍回路５４は、電子ズーム操作が行われていない場合には、変倍処理を行わずに、入力されたフレームデータをそのまま静止画データとして静止画用メモリ５５に出力させる。
【００３５】
表示制御回路５６は、モニタ２１への表示形態に応じて、動画用メモリ５３に記憶された動画データ、静止画用メモリ５５に記憶された静止画データ（電子ズーム時には変倍画像データ）、画面の周囲をマスクするマスクデータ、日付や患者情報といったキャラクタ情報などを混合し、モニタ２１への表示画像を生成する。また、表示制御回路５６は、ＣＰＵ４５を介して入力されるフリーズ信号ＦＲに基づいて、親画面マスク７０（図４（Ａ）参照）を用いた表示と、親子画面マスク７１（図４（Ｂ）参照）を用いた表示との間で切り替えを行う。
【００３６】
具体的には、表示制御回路５６は、フリーズ信号ＦＲが入力される以前は、図４（Ａ）に示す親画面マスク７０を用い、動画用メモリ５３の動画データに基づいて、動画像の表示を親画面７２内に行う。フリーズ信号ＦＲが入力されると、図４（Ｂ）に示す親子画面マスク７１を用い、静止画用メモリ５５の静止画データに基づいて、静止画像の表示を親画面７２内に行うとともに、動画用メモリ５３の動画データに基づいて、動画像の表示を子画面７３内に行う。表示制御回路５６は、動画像を子画面７３に表示する際、子画面７３の大きさに応じて動画データを縮小処理（間引き処理や画素データ平均処理など）する。さらに、表示制御回路５６は、フリーズ信号ＦＲの入力に応じて図４（Ｂ）の親子画面表示を行った後、所定時間が経過するか、または操作者の指示により、図４（Ａ）の親画面表示に復帰する。
【００３７】
Ｄ／Ａ変換器５７は、表示制御回路５６により生成された表示画像をアナログ信号に変換してモニタ２１に出力する。このようにしてモニタ２１には、ＣＣＤ４０により撮像された観察像が表示される。
【００３８】
光源装置１２には、ＣＰＵ５８、光源５９、光源ドライバ６０、絞り機構６１、集光レンズ６２などが設けられている。ＣＰＵ５８は、プロセッサ装置１１のＣＰＵ４５と通信し、光源ドライバ６０及び絞り機構６１の制御を行う。光源５９は、キセノンランプやハロゲンランプなどからなり、光源ドライバ６０により駆動制御される。絞り機構６１は、光源５９の光射出側に配置され、集光レンズ６２に入射される光量を増減させる。集光レンズ６２は、絞り機構６１を通過した光を集光して、光源装置１２に接続された電子内視鏡１０のライトガイド６３の入射端に導く。ライトガイド６３は、電子内視鏡１０の基端から先端部１７まで挿通され、出射端が前述の各照明窓３１に接続されている。
【００３９】
図５において、変倍回路５４は、第１のラインバッファ８０、第２のラインバッファ８１、読み出し制御回路８２、水平変倍回路８３、垂直変倍回路８４、及び書き込み制御回路８５、書き込みスイッチ回路８６、及び読み出しスイッチ回路８７により構成されている。画像処理回路５０から第３スイッチ回路５２を経由して書き込みスイッチ回路８６に入力されるフレームデータは、書き込みスイッチ回路８６を経由して第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に入力される。書き込みスイッチ回路８６は、１水平ラインごとに出力先が切り替わり、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に書き込み先を替える。第１及び第２のラインバッファ８０，８１は、ＦＩＦＯメモリ等から構成されている。
【００４０】
フレームデータは、図６に示すように、例えば、６４０×４８０の画素サイズであり、矢印で示すように上から順に左から右へ画素データの走査が行われ、１行分の画素データ（１水平ラインデータ）ごとに第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に入力される。この場合には、１水平ラインデータは、図７（Ａ）に示すように、６４０画素の画素データからなり、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１へ１水平期間をかけて入力が行われる。
【００４１】
図６に示すズーム領域は、電子ズーム倍率と、フレームデータ内において任意に設定されるズーム位置とに基づいて決定された領域であり、電子ズーム倍率をＭとすると、ズーム領域の行方向及び列方向の画素数は、それぞれフレームデータの行方向及び列方向の画素数の１／Ｍ倍となる。ズーム倍率が２倍の場合には、ズーム領域は、３２０×２４０の画素サイズとなる。なお、ズーム位置は、変倍処理を開始する水平ラインの位置と、第１及び第２のラインバッファ８０，８１のアドレス位置とを変更することで任意に設定することができる。
【００４２】
読み出しスイッチ回路８７は、第１及び第２のラインバッファ８０，８１のうち、書き込みスイッチ回路８６が選択しているラインバッファとは逆のラインバッファを選択する。具体的には、書き込みスイッチ回路８６が第１のラインバッファ８０を選択しているときは、読み出しスイッチ回路８７は第２のラインバッファ８１を選択する。逆に、書き込みスイッチ回路８６が第２のラインバッファ８１を選択しているときは、読み出しスイッチ回路８７は第１のラインバッファ８０を選択する。このようにすることで、変倍回路５４に入力される画像データのデータレートと、後述する変倍回路５４内のラインバッファ内のズーム領域データの読み出しのデータレートとの差を吸収している。
【００４３】
読み出し制御回路８２は、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１からのズーム領域データの読み出しを制御する。具体的には、読み出し制御回路８２は、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１から読み出す画素データの読み出し領域とデータレートとを、電子ズーム倍率及びそのズーム領域に応じて変更するものである。読み出し領域は、ズーム領域に相当する第１のラインバッファ８０および第２のラインバッファ８１のメモリアドレスの範囲である。読み出し制御回路８２は、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１への入力時のデータレートをＲｉ、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１からの出力時のデータレートをＲｏ、電子ズーム倍率をＭとすると、Ｒｏ＝Ｒｉ／Ｍの関係式を満たすように制御を行う。
【００４４】
読み出し制御回路８２により第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１から読み出されたズーム領域データは、画素データごとに順次に水平変倍回路８３に入力される。例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合には、図７（Ｂ）に示すように、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に記憶された１水平ラインデータの中からズーム領域に相当するデータを、読み出し制御回路８２により、入力時の１／２倍のデータレートで読み出す。
【００４５】
水平変倍回路８３は、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１から出力されたズーム領域データの水平変倍処理を行う。具体的には、水平変倍回路８３は、画素データに基づいて線形補間を行い、ＣＰＵ４５から指定される電子ズーム倍率に応じた数だけ補間データを生成することにより、１水平ライン分の画素データを生成する。
【００４６】
図１１において、水平変倍回路８３は、二点補間方式の変倍回路であり、水平変倍メモリ９０、第１の水平変倍重み付け回路９１、第２の水平変倍重み付け回路９２、水平変倍加算回路９３で構成されている。
【００４７】
電子ズーム倍率が２倍の場合の水平変倍回路８３内の信号の流れを、図１２及び図１３に順に示す。図１２（Ａ）において、水平変倍回路８３に画素データＤ１が入力されると、画素データＤ１は、水平変倍メモリ９０に記憶される。次に、図１２（Ｂ）において、水平変倍回路８３に画素データＤ２が入力されると、画素データＤ２は、第２の水平変倍重み付け回路９２に入力される。このとき、第２の水平変倍重み付け回路９２では、後述する補正係数αにより重み付けが“０”とされ、画素データＤ２は、水平変倍加算回路９３へは入力されない。これと同時に、水平変倍メモリ９０に記憶された画素データＤ１が読み出され、第１の水平変倍重み付け回路９１に入力される。このとき、第１の水平変倍重み付け回路９１では、補正係数αにより重み付けが“１”とされ、水平変倍加算回路９３に入力される。水平変倍加算回路９３は、第１の水平変倍重み付け回路９１を経由して入力された画素データＤ１を出力する。
【００４８】
次に、図１２（Ｃ）において、補正係数αの値が変更される。画素データＤ１は、水平変倍メモリ９０から読み出され、第１の水平変倍重み付け回路９１により、重み付けが“０．５”とされて水平変倍加算回路９３に入力される。このとき、画素データＤ２は、第２の水平変倍重み付け回路９２により、重み付けが“０．５”とされて水平変倍加算回路９３に入力される。水平変倍加算回路９３は、重み付けされた画素データＤ１およびＤ２を加算し、補間データＨ１を出力する。
【００４９】
次に、図１３（Ａ）において、補正係数αの値が変更され、図１２（Ｂ）の場合と同じ値となる。画素データＤ２が水平変倍メモリ９０に記憶されるとともに、画素データＤ３が水平変倍回路８３に入力される。画素データＤ２は、水平変倍メモリ９０から第１の水平変倍重み付け回路９１を経由し、重み付け“１”で水平変倍加算回路９３に入力される。このとき、画素データＤ３は、第２の水平変倍重み付け回路９２にて、重み付けが“０”とされ、水平変倍加算回路９３には入力されない。水平変倍加算回路９３は、第１の水平変倍重み付け回路９１を経由して入力された画素データＤ２を出力する。
【００５０】
次に、図１３（Ｂ）において、補正係数αの値が変更され、図１２（Ｃ）の場合と同じ値になる。画素データＤ２は、第１の水平変倍重み付け回路９１により、重み付けが“０．５”とされて水平変倍加算回路９３に入力される。画素データＤ３は、第２の水平変倍重み付け回路９２により、重み付けが“０．５”とされて水平変倍加算回路９３に入力される。水平変倍加算回路９３は、重み付けされた画素データＤ２およびＤ３を加算し、補間データＨ２を出力する。このように、電子ズームの倍率が２倍の場合には、水平変倍回路８３に入力される画素データと水平変倍回路８３の出力との関係は、図１０（Ａ）に示すようになる。
【００５１】
電子ズームの倍率が３倍の場合の水平変倍回路８３内の信号の流れを、図１４及び図１５に順に示す。図１４（Ａ）〜（Ｃ）の信号の流れは、図１２（Ａ）〜（Ｃ）の信号の流れと同じであるため、説明を省略する。図１４（Ｃ）に示す補間処理の後に、図１５（Ａ）に示す補間処理が行なわれる。図１４（Ｃ）の場合と図１５（Ａ）の場合とは、第１の水平変倍重み付け回路９１と第２の水平変倍重み付け回路９２とが行なう信号への重み付けのみが異なっており、図１４（Ｃ）の場合には、水平変倍加算回路９３からは補間データＨ１ａが出力され、図１５（Ａ）の場合には、水平変倍加算回路９３からは補間データＨ１ｂが出力される。電子ズームが３倍の場合には、水平変倍回路８３に入力される画素データと水平変倍回路８３の出力との関係は、図１０（Ｂ）に示すようになる。
【００５２】
二点補間方式の場合、画素データをＤｉ（＝Ｄ１，Ｄ２，・・・）とすると、水平変倍加算回路９３から出力されるデータＤｈは、次式で表される。
Ｄｈ＝α×Ｄｉ＋（１−α）×Ｄｉ＋１      αは補間係数
ここで、第１の水平変倍重み付け回路９１による重み付け係数は“α”、第２の水平変倍重み付け回路９２による重み付け係数は“１−α”である。補間係数αは、ＣＰＵ４５から指定される。ＣＰＵ４５は、電子ズームの倍率と、変倍処理後の画素データ位置に応じて補間係数αを変更する。例えば、上記のように電子ズーム倍率が２倍の場合には、ＣＰＵ４５は、奇数行の画素処理時にはα＝１、偶数行の画素処理時にはα＝０．５とする。電子ズーム倍率が２倍の例である図１２及び図１３の場合、水平変倍加算回路９３から出力される各データＤｈは次のようになる。図１２（Ｃ）及び図１３（Ｂ）は偶数行の画素処理の場合であるためα＝０．５であり、データＤｈはそれぞれ、
Ｄｈ＝０．５×Ｄ１＋０．５×Ｄ２＝Ｈ１
Ｄｈ＝０．５×Ｄ２＋０．５×Ｄ３＝Ｈ２
となる。一方、図１２（Ｂ）及び図１３（Ａ）は奇数行の画素処理時の場合であり、データＤｈはそれぞれ、
Ｄｈ＝１×Ｄ１＋０×Ｄ２＝Ｄ１
Ｄｈ＝１×Ｄ３＋０×Ｄ４＝Ｄ３
となる。
【００５３】
また、電子ズーム倍率が３倍の場合には、ＣＰＵ４５は、画素データ処理時にはα＝１、第１回目の補間処理時にはα＝０．６６、第２回目の補間処理時にはα＝０．３３とする。電子ズーム倍率が３倍の例である図１４及び図１５の場合、水平変倍加算回路９３から出力される各データＤｈは次のようになる。図１４（Ｃ）は、第１回目の補間処理時であるためα＝０．６６であり、
Ｄｈ＝０．６６×Ｄ１＋０．３４×Ｄ２＝Ｈ１ａ
となる。図１５（Ａ）は、第２回目の補間処理時であるためα＝０．３３であり、
Ｄｈ＝０．３３×Ｄ１＋０．６７×Ｄ２＝Ｈ１ｂ
となる。さらに、図１４（Ｂ）及び図１５（Ｂ）は、画素データ処理時であるためα＝１であり、それぞれ、
Ｄｈ＝１×Ｄ１＋０×Ｄ２＝Ｄ１
Ｄｈ＝１×Ｄ２＋０×Ｄ３＝Ｄ２
となる。
【００５４】
以上のように構成された水平変倍回路８３は、ズーム領域の画素データが入力されるたびに順次に補間データを生成し、入力画素データ数の電子ズーム倍率倍（Ｍ倍）の画素データを出力するため、出力時のデータレートは入力時のＭ倍となる。例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合には、図７（Ｃ）に示すように、入力時の２倍のデータレートで水平変倍回路８３から出力される。したがって、水平変倍回路８３からの出力データのデータレートは、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１への入力データのデータレートと同一となる。
【００５５】
水平変倍回路８３から出力された水平変倍後の１水平ラインデータは、画素データごとに、垂直変倍回路８４に入力される。垂直変倍回路８４は、水平変倍回路８３と同様に、例えば二点補間方式の変倍回路であり、図１６に示すように、垂直変倍ラインメモリ９６、第１の垂直変倍重み付け回路９７、第２の垂直変倍重み付け回路９８、垂直変倍加算回路９９により構成されている。垂直変倍ラインメモリ９６は、１行分の画像データを記憶するＦＩＦＯメモリからなる。
【００５６】
電子ズーム倍率が２倍の場合の垂直変倍回路８４内の信号の流れを図１７及び図１８に順に示す。図１７（Ａ）において、垂直変倍回路８４に、水平変倍後の水平ラインデータＬ１が入力されると、水平ラインデータＬ１は垂直変倍ラインメモリ９６に記憶される。次に、図１７（Ｂ）において、垂直変倍回路８４に水平ラインデータＬ２が入力されると、水平ラインデータＬ２は、第２の垂直変倍重み付け回路９８に入力される。このとき、第２の垂直変倍重み付け回路９８では、後述する補正係数βにより重み付けが“０”とされ、水平ラインデータＬ２は、垂直変倍加算回路９９には入力されない。これと同時に、垂直変倍ラインメモリ９６に記憶された水平ラインデータＬ１が読み出され、第１の垂直変倍重み付け回路９７に入力される。このとき、第１の垂直変倍重み付け回路９７では、補正係数βにより重み付けが“１”とされ、垂直変倍加算回路９９に入力される。垂直変倍加算回路９９は、第１の垂直変倍重み付け回路９７を経由して入力された水平ラインデータＬ１を出力する。
【００５７】
次に、図１７（Ｃ）において、補正係数βの値が変更される。水平ラインデータＬ１は、垂直変倍ラインメモリ９６から読み出され、第１の垂直変倍重み付け回路９７により、重み付けが“０．５”とされて垂直変倍加算回路９９に入力される。このとき、水平ラインデータＬ２は、第２の垂直変倍重み付け回路９８により、重み付けが“０．５”とされて垂直変倍加算回路９９に入力される。垂直変倍加算回路９９は、重み付けされた水平ラインデータＬ１およびＬ２を加算し、補間データ（Ｌ１，Ｌ２）を出力する。
【００５８】
次に、図１８において、補正係数βの値が変更され、図１７（Ｂ）の場合と同じ値となる。水平ラインデータＬ２が垂直変倍ラインメモリ９６に記憶されるとともに、水平ラインデータＬ３が垂直変倍回路８４に入力される。図１８の場合の処理は、図１７（Ｂ）の場合と同様であるため、説明を省略する。
【００５９】
垂直変倍回路８４内の第１の垂直変倍重み付け回路９７と第２の垂直変倍重み付け回路９８との重み付け回路の動作は、基本的に水平変倍回路８３内の第１の水平変倍重み付け回路９１と第２の水平変倍重み付け回路９２と同等である。しかし、垂直変倍回路８４はラインデータの補間データの作成は行なうが、水平変倍回路８３のようなデータレートの変更（データ数の増加処理）は行なわない。ライン数の増加処理は、書き込み制御回路８５により、複数回に分けて静止画用メモリ５５に書き込むことで行なっている。
【００６０】
水平変倍回路８３と同様に二点補間方式の場合、水平ラインデータをＬｉ（＝Ｌ１，Ｌ２，・・・）とすると、垂直変倍加算回路９９から出力される水平ラインデータＬｈは、次式で表される。
Ｌｈ＝β×Ｌｉ＋（１−β）×Ｌｉ＋１      βは補間係数
ここで、第１の垂直変倍重み付け回路９７による重み付け係数は“β”、第２の垂直変倍重み付け回路９８による重み付け係数は“１−β”である。補間係数βは、ＣＰＵ４５から指定される。ＣＰＵ４５は、電子ズームの倍率とフレームメモリ４９からのフレームデータの読み出し回数に応じて補間係数βを変更する。例えば、上記のように電子ズーム倍率が２倍の場合には、ＣＰＵ４５は、フレームメモリ４９からのフレームデータの読み出し回数が第１回目の処理時にはβ＝１、フレームデータの読み出し回数が第２回目の間処理時にはβ＝０．５とする。電子ズーム倍率が２倍の例である図１７及び図１８の場合、垂直変倍加算回路９９から出力される各データＬｈは次のようになる。図１７（Ｂ）及び図１８は、フレームデータの読み出し回数が第１回目の処理時であるためβ＝１であり、データＬｈはそれぞれ、
Ｌｈ＝１×Ｌ１＋０×Ｌ２＝Ｌ１
Ｌｈ＝１×Ｌ２＋０×Ｌ３＝Ｌ２
となる。一方、図１７（Ｃ）は、フレームデータの読み出し回数が第２回目の処理時であるためβ＝０．５であり、データＬｈは
Ｌｈ＝０．５×Ｌ１＋０．５×Ｌ２＝補間データ（Ｌ１，Ｌ２）
となる。
【００６１】
また、電子ズーム倍率が３倍の場合には、ＣＰＵ４５は、フレームメモリ４９からのフレームデータの読み出し回数が第１回目の処理時にはβ＝１、フレームデータの読み出し回数が第２回目の間処理時にはβ＝０．６６、フレームデータの読み出し回数が第３回目の間処理時にはβ＝０．３３とする。フレームデータの読み出し回数が第１回目の処理時の垂直変倍加算回路９９の出力は、順に、
Ｌｈ＝１×Ｌ１＋０×Ｌ２＝Ｌ１
Ｌｈ＝１×Ｌ２＋０×Ｌ３＝Ｌ２
Ｌｈ＝１×Ｌ３＋０×Ｌ４＝Ｌ３
となる。フレームデータの読み出し回数が第２回目の処理時の垂直変倍加算回路９９の出力は、順に、
Ｌｈ＝０．６６×Ｌ１＋０．３４×Ｌ２＝補間データ（Ｌ１，Ｌ２）
Ｌｈ＝０．６６×Ｌ２＋０．３４×Ｌ３＝補間データ（Ｌ２，Ｌ３）
Ｌｈ＝０．６６×Ｌ３＋０．３４×Ｌ４＝補間データ（Ｌ３，Ｌ４）
となる。そして、フレームデータの読み出し回数が第３回目の処理時の垂直変倍加算回路９９の出力は、順に、
Ｌｈ＝０．３３×Ｌ１＋０．６７×Ｌ２＝補間データ（Ｌ１，Ｌ２）
Ｌｈ＝０．３３×Ｌ２＋０．６７×Ｌ３＝補間データ（Ｌ２，Ｌ３）
Ｌｈ＝０．３３×Ｌ３＋０．６７×Ｌ４＝補間データ（Ｌ３，Ｌ４）
となる。
【００６２】
変倍処理時にフレームメモリ４９から読み出されるフレームデータの読み出し回数は、電子ズーム倍率に応じて変更され、電子ズーム倍率が３倍の場合には少なくとも３回、電子ズーム倍率が４倍の場合には少なくとも４回、・・・となる。
【００６３】
書き込み制御回路８５は、ＣＰＵ４５の制御に基づき、静止画用メモリ５５の記憶領域を、上記フレームデータの読み出し回数に応じた数の領域に区分し、垂直変倍回路８４から出力された水平ラインデータを、読み出し回数に対応した所定の領域に書き込む。例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合には、書き込み制御回路８５は、図８及び図１９に示すように、静止画用メモリ５５の記憶領域５５ａを、奇数ライン領域５５ｂ及び偶数ライン領域５５ｃの２つの領域に区分し、第１回目のフレームデータの読み出しに対応して垂直変倍回路８４から出力される水平ラインデータを奇数ライン領域５５ｂに書き込み、第２回目のフレームデータの読み出しに対応して垂直変倍回路８４から出力される水平ラインデータを偶数ライン領域５５ｃに書き込む。記憶領域５５ａは、１フレーム分の領域であり、そのうちの奇数行が奇数ライン領域５５ｂ、偶数行が偶数ライン領域５５ｃに対応する。以上の処理により、記憶領域５５ａには、変倍処理後の画素データが、変倍回路５４への入力時と同一のデータレートで書き込まれる。
【００６４】
電子ズーム倍率が３倍の場合には、フレームメモリ４９からフレームデータが３回以上読み出される。書き込み制御回路８５は、図２０に示すようにフレームメモリ４９からの読み出しが第１回目の時の垂直変倍回路８４の出力を第１番目の処理ライン５５ｄに書き込む。次に、フレームメモリ４９からの読み出しが第２回目の時の垂直変倍回路８４の出力を、第２番目の処理ライン５５ｅに書き込む。そして、フレームメモリ４９からの読み出しが第３回目の時の垂直変倍回路８４の出力を、第３番目の処理ライン５５ｆに書き込む。
【００６５】
次に、上記のように構成された電子内視鏡装置２の作用について、図９に示すタイミングチャートを参照しながら説明を行う。電子内視鏡装置２を用いて体腔内を観察する際には、電子内視鏡１０、プロセッサ装置１１、光源装置１２、及びモニタ２１の電源をオンにして、電子内視鏡１０の挿入部１４を体腔内に挿入し、光源装置１２からの照明光で体腔内を照明しながら、ＣＣＤ４０により撮像される体腔内の観察像をモニタ２１で観察する。このとき、ＣＣＤ４０は、撮像動作を１フレーム期間ごとに繰り返し行い、フレームデータを周期的に出力する。
【００６６】
ＣＣＤ４０から出力されたフレームデータは、ＡＦＥ４２を介して外部端子４６からプロセッサ装置１１に入力される。外部端子４６から入力されたフレームデータは、第１スイッチ回路４７を介して、画像処理回路５０に入力される（図９の第１、第２フレーム期間）。画像処理回路５０に入力されたフレームデータは、画像処理が行われ、第３スイッチ回路５２を介して動画用メモリ５３に書き込まれる。このとき、モニタ２１には、親画面マスク７０を用いた、親画面７２への動画像表示が行われる。
【００６７】
フリーズボタン２４の操作が行われ、フリーズ信号ＦＲがＣＰＵ４５に入力されると（図９の第２フレーム期間）、第２スイッチ回路４８がオン状態とされ、外部端子４６から入力されたフレームデータがフレームメモリ４９に静止画像として記憶される（図９の第３フレーム期間）。このとき、フレームメモリ４９に記憶されるフレームデータは、画像処理回路５０にも並行して入力され、画像処理が行われた後、第３スイッチ回路５２を介して変倍回路５４に入力される。この第３フレーム期間では、変倍回路５４は変倍動作を行わず、電子ズーム倍率が１倍のフレームデータが静止画用メモリ５５に記憶される。モニタ２１には、親子画面マスク７１を用い、親画面７２への静止画像表示とともに、子画面７３への動画像表示が行われる。
【００６８】
この状態でズームボタン２５の操作が行われ、電子ズーム操作信号ＺがＣＰＵ４５に入力されると（図９の第１１フレーム期間）、第１スイッチ回路４７の入力先がフレームメモリ４９側に切り替えられ、電子ズーム倍率に応じた回数だけフレームメモリ４９に記憶されたフレームデータが読み出されて、画像処理回路５０に入力される（図９の第１２、第１３フレーム期間）。図９は、電子ズーム倍率が２倍の場合を例示しており、この場合には、フレームメモリ４９に記憶されたフレームデータ（第３フレーム期間のフレームデータ）が連続して少なくとも２回読み出される。このとき、外部端子４６から入力されたフレームデータは画像処理回路５０に入力されず、フレームメモリ４９から読み出されたフレームデータにより、いわゆるサイクルスチールが行われる。また、サイクルスチール時は、動画と静止画の識別を容易にするため、画像に先立ち識別フラグをつけても良い。
【００６９】
サイクルスチールにより画像処理回路５０に入力されたフレームデータは、画像処理が行われた後、第３スイッチ回路５２を介して変倍回路５４に入力される。変倍回路５４では、まず、フレームデータが１水平ラインずつ第１のラインバッファ８０と第２のラインバッファ８１とに交互に入力され、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に記憶された１水平ラインデータのうちのズーム領域データが、読み出し制御回路８２により１／２倍のデータレートに変更されて読み出される。１／２倍のデータレートで読み出されたズーム領域データは、水平変倍回路８３に順次に入力される。水平変倍回路８３では、入力されたズーム領域データが補間処理により２倍のデータ量に引き伸ばされ、その結果、１水平ライン分の画素データが生成される。
【００７０】
水平変倍回路８３から出力された水平変倍後の１水平ラインデータは、垂直変倍回路８４に入力される。垂直変倍回路８４内には、垂直変倍ラインメモリ９６があり、入力された水平変倍後の１水平ラインデータを記憶する。垂直変倍ラインメモリ９６に１水平ラインデータが記憶された後、水平変倍回路８３により水平変倍された次の１水平ラインデータが垂直変倍回路８４に入力される。垂直変倍ラインメモリ９６に記憶されたデータは、第１の垂直変倍重み付け回路９７を経由して垂直変倍加算回路９９に入力される。一方、水平変倍回路８３から出力された水平変倍後の１水平ラインデータは、第２の垂直変倍重み付け回路９８を経由して垂直変倍加算回路９９に入力され、垂直変倍加算回路９９により加算される。
【００７１】
垂直変倍回路８４は、データレートを変えないように、入力された２つの水平ラインの画素データから１つの補間データを、前述の関係式により算出する。第１２フレーム期間では、補間係数βが１とされて補間処理が行われ、垂直変倍回路８４からの出力データは、書き込み制御回路８５により、静止画用メモリ５５の記憶領域５５ａ中の奇数ライン領域５５ｂに書き込まれる。この場合、β＝１であるため、実質的には補間処理は行われず、垂直変倍回路８４への入力データがそのまま奇数ライン領域５５ｂに書き込まれる。続く第１３フレーム期間では、補間係数βが０．５とされて補間処理が行われ、垂直変倍回路８４からの出力データは、書き込み制御回路８５により、記憶領域５５ａ中の偶数ライン領域５５ｃに書き込まれる。この場合、β＝０．５であるため、列方向に隣接する画素データ間における補間データが生成されて、偶数ライン領域５５ｃに書き込まれる。
【００７２】
このように、垂直変倍処理は、同一のフレームデータに基づき、第１２及び第１３フレーム期間の２回に分割して行われ、各フレーム期間に生成された変倍画像の部分データが静止画用メモリ５５の奇数ライン領域５５ｂ及び偶数ライン領域５５ｃにそれぞれ書き込まれる。静止画用メモリ５５には、各部分データが合成された１枚の変倍画像が記憶される。第１４フレーム期間以降は、この変倍画像が親画面７２に静止画表示される。
【００７３】
この後、フロントパネル２６の画像強調実行ボタンが操作された場合には、フレームメモリ４９に記憶されたフレームデータが再度読み出され、第１スイッチ回路４７を介して画像処理回路５０に入力される。このとき、パラメータレジスタ５１内の画像処理用パラメータが画像強調用パラメータに書き替えられ、画像処理回路５０により画像強調が行われる。フレームメモリ４９からは同様にフレームデータが複数回読み出され、画像処理回路５０により画像強調が行われた後、第３スイッチ回路５２を介して変倍回路５４に入力される。変倍回路５４では、上記の変倍処理が行われ、画像強調が施された変倍画像が静止画用メモリ５５に記憶される。そして、上記変倍画像に代えて、画像強調が施された変倍画像が親画面７２に静止画表示される。勿論、ズーム操作を行う前に画像強調ボタンを操作することも可能となっており、ズーム操作の前に画像強調ボタンが操作された場合には、画像強調が施されたフレームデータが変倍されずに静止画用メモリ５５に記憶される。
【００７４】
以上、電子ズーム倍率が２倍の場合を例示して説明を行っているが、電子ズーム倍率を他の倍率に設定することも可能である。電子ズーム倍率がＮ倍（Ｎ：整数）とされた場合には、フレームメモリ４９から同一のフレームデータ（静止画像）が少なくともＮ回出力され、変倍回路５４では、該出力回数（Ｎ回）に分けて変倍処理が行われ、各出力回ごとに変倍画像の部分データが生成される。静止画用メモリ５５の記憶領域５５ａは、水平ラインを単位としてＮ個の領域（上記の例では、奇数ライン領域５５ｂと偶数ライン領域５５ｃ）に区分され、各領域に上記の部分データが書き込まれることで、１つの変倍画像が合成される。
【００７５】
次に、本発明の別の実施形態を図２１に示す。図２１において、本実施形態の変倍回路１００は、水平変倍回路８３と垂直変倍回路８４の間に、水平出力スイッチ回路１０１、第３ラインバッファ１０２、第４ラインバッファ１０３、垂直入力スイッチ回路１０４が設けられている点のみが上記実施形態の変倍回路５４と異なる。
【００７６】
変倍回路１００にフレームデータが入力されると、書き込みスイッチ回路８６により、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に交互に１水平ラインデータが入力される。読み出しスイッチ回路８７は、書き込みスイッチ回路８６が選択しているラインバッファとは逆側のラインバッファを選択し、第１のラインバッファ８０または第２のラインバッファ８１に記憶された１水平ラインデータのうちのズーム領域データが、読み出し制御回路８２により読み出される。このとき、ラインバッファからは、入力時のデータレートと同じデータレートで読み出しが行われ、読み出された１水平ラインデータは水平変倍回路８３に入力される。電子ズーム倍率が２倍の場合には、水平変倍回路８３から出力されるデータ量は、水平変倍回路８３に入力されたデータ量の２倍となり、ズーム領域の読み出し期間に水平変倍後のデータが出力されるため、２倍のデータレートとなる。
【００７７】
水平出力スイッチ回路１０１は、１水平ラインごとに第３のラインバッファ１０２または第４のラインバッファ１０３を交互に選択し、水平変倍回路８３から出力される１水平ラインデータを第３のラインバッファ１０２または第４のラインバッファ１０３に入力する。垂直入力スイッチ回路１０４は、水平出力スイッチ回路１００が選択しているラインバッファとは逆側のラインバッファを選択する。第３のラインバッファ１０２または第４のラインバッファ１０３に記憶されたデータは、変倍回路１００に入力された画像データと同じデータレートで読み出され、垂直変倍回路８４に入力される。このように、書き込みと読み出しのラインバッファを分離することで、データレートの差を吸収している。他の動作は、図５により説明した動作と同じであるので説明を省略する。
【００７８】
以上説明したように、本発明のプロセッサ装置は、静止画データの再処理用として画像処理回路５０の前段に設けられたフレームメモリ４９を利用し、電子ズーム倍率に応じて、フレームメモリ４９に記憶された同一のフレームデータを変倍回路５４（または変倍回路１００）に複数回入力し、入力された回数に分けて変倍処理を行うことにより、静止画用メモリ５５へ出力する画素データのデータレートを、電子ズーム倍率に依らず一定としている。このため、従来のように、変倍回路５４（または変倍回路１００）の前段にデータレート変更用のフレームメモリを設ける必要がなく、消費電力の低下、発熱の低下、回路規模の拡大防止、装置の小型化や、コストの削減を図ることができる。
【００７９】
また、本発明では、常に静止画の全画像を画像処理回路５０で画像処理を行なってから変倍回路５４，１００に入力しているため、カーネルサイズの大きなローパスフィルタを画像処理回路５０に用いて電子ズーム倍率を変化させても、画質に影響を与えないといったメリットも合わせ持つ。
【００８０】
なお、上記実施形態では、水平変倍回路８３の前段に第１のラインバッファ８０および第２のラインバッファ８１を設け、読み出し制御回路８２によりデータレートの変更を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１のラインバッファ８０、第２のラインバッファ８１、及び読み出し制御回路８２を設けずに、画像処理回路５０から第３スイッチ回路５２を介して変倍回路５４（または変倍回路１００）に入力されたフレームデータを、画素データごとに水平変倍回路８３に直接入力するように構成しても良い。この場合には、水平変倍回路８３においても、垂直変倍回路８４と同様に、複数回に分けた変倍処理が必要となる。例えば、電子ズーム倍率が２倍の場合には、水平変倍回路８３と垂直変倍回路８４とのそれぞれに対して、同一のフレームデータを２回入力する必要があり、フレームメモリ４９から合計４回以上の読み出しが必要となる。
【００８１】
また、上記実施形態では常に静止画の全画像を画像処理回路５０で画像処理を行なってから、変倍回路５４（または変倍回路１００）に入力しているため、変倍回路５４（または変倍回路１００）を複数用いることで異なる電子ズーム倍率の画像を得ることも可能である。
【００８２】
また、上記実施形態では、書き込み制御回路８５は、電子ズーム倍率に応じて、静止画用メモリ５５の記憶領域５５ａを、水平ラインを単位として区分しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに水平ラインを分割するように記憶領域５５ａを区分しても良い。
【００８３】
また、上記実施形態では説明を簡単にするため電子ズーム倍率を整数にしているが、本発明は、電子ズームの倍率が整数でない場合にも適用可能である。電子ズーム倍率が１未満の場合には、フレームメモリ４９からの読み出し回数は１回。電子ズーム倍率が１倍以上２倍未満の場合には、フレームメモリ４９からの読み出し回数は２回。電子ズーム倍率が２倍以上３倍未満の場合には、フレームメモリ４９からの読み出し回数は３回。以上のようにフレームメモリ４９からの読み出し回数を変更することで、任意のズーム倍率の処理が可能である。
【００８４】
また、上記実施形態では、図６に示すように、ズーム領域を画面の中央部に設定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図２２に示すように、ズーム領域を画面右下に設定しても良い。この場合の水平変倍処理は、図２３に示すようになる。なお、ズーム位置は、変倍処理を開始する水平ラインの位置と、第１及び第２のラインバッファ８０，８１のアドレス位置とを変更することで任意に設定することができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、二点補間方式で水平変倍処理及び垂直変倍処理を行う例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、多点補間方式で水平変倍処理及び垂直変倍処理を行っても良い。
【００８６】
また、上記実施形態では、撮像手段としてＣＣＤ型固体撮像素子４０を用いた例を示しているが、本発発明はこれに限定されるものではなく、撮像手段としてＣＭＯＳ型固体撮像素子等を用いても良い。
【００８７】
さらに、上記実施形態では、医療用内視鏡装置を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、工業用内視鏡装置、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラシステム、車載用ビデオカメラ、監視カメラ、カメラ機能付き携帯電話機にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】電子内視鏡装置を示す外観図である。
【図２】電子内視鏡の先端部の端面を示す図である。
【図３】電子内視鏡装置の構成を示す図である。
【図４】モニタへの表示マスクを示す図であり、（Ａ）は、親画面マスク、（Ｂ）は、親子画面マスクを示す。
【図５】変倍回路の構成を示す図である。
【図６】フレームデータ及びズーム領域の一例を示す図である。
【図７】水平変倍処理を説明する図であり、（Ａ）は、第１のラインバッファに入力される１水平ラインデータ、（Ｂ）は、第１のラインバッファ内の一部から出力されるズーム領域データ、（Ｃ）は、水平変倍処理後の１水平ラインデータを示す。
【図８】静止画用メモリの記憶領域を区分した奇数ライン領域及び偶数ライン領域を示す図である。
【図９】電子内視鏡装置の作用を説明するタイミングチャートである。
【図１０】水平変倍回路による補間処理を説明する図である。
【図１１】水平変倍回路の構成を示す図である。
【図１２】電子ズーム倍率が２倍の場合における水平変倍回路の信号の流れを示す図（その１）である。
【図１３】電子ズーム倍率が２倍の場合における水平変倍回路の信号の流れを示す図（その２）である。
【図１４】電子ズーム倍率が３倍の場合における水平変倍回路の信号の流れを示す図（その１）である。
【図１５】電子ズーム倍率が３倍の場合における水平変倍回路の信号の流れを示す図（その２）である。
【図１６】垂直変倍回路の構成を示す図である。
【図１７】電子ズーム倍率が２倍の場合における垂直変倍回路の信号の流れを示す図（その１）である。
【図１８】電子ズーム倍率が２倍の場合における垂直変倍回路の信号の流れを示す図（その２）である。
【図１９】電子ズーム倍率が２倍の場合における変倍処理と静止画用メモリの記憶領域を示す図である。
【図２０】電子ズーム倍率が３倍の場合における静止画用メモリの記憶領域の区分を示す図である。
【図２１】本発明の別の実施形態における変倍回路の構成を示す図である。
【図２２】ズーム領域を画面の右下に設定した例を示す図である。
【図２３】ズーム領域を画面の右下に設定した場合における水平変倍処理を説明する図であり、（Ａ）は、第１のラインバッファに入力される１水平ラインデータ、（Ｂ）は、第１のラインバッファ内の一部から出力されるズーム領域データ、（Ｃ）は、水平変倍処理後の１水平ラインデータを示す。
【符号の説明】
【００８９】
２  電子内視鏡装置
１０  電子内視鏡
１１  プロセッサ装置
２４  フリーズボタン
２５  ズームボタン
４０  ＣＣＤ型固体撮像素子（撮像手段）
４５  ＣＰＵ（制御手段）
４６  外部端子
４７  第１スイッチ回路
４８  第２スイッチ回路
４９  フレームメモリ（画像記憶手段）
５０  画像処理回路（画像処理手段）
５１  パラメータレジスタ
５２  第３スイッチ回路
５３  動画用メモリ
５４  変倍回路（変倍処理手段）
５５  静止画メモリ（変倍画像記憶手段）
５５ａ  記憶領域
５５ｂ  奇数ライン領域
５５ｃ  偶数ライン領域
８０  第１のラインバッファ
８１  第２のラインバッファ
８２  読み出し制御回路
８３  水平変倍回路
８４  垂直変倍回路
８５  書き込み制御回路
８６  書き込みスイッチ回路
８７  読み出しスイッチ回路
９０  水平変倍メモリ
９１  第１の水平変倍重み付け回路
９２  第２の水平変倍重み付け回路
９３  水平変倍加算回路
９６  垂直変倍ラインメモリ
９７  第１の垂直変倍重み付け回路
９８  第２の垂直変倍重み付け回路
９９  垂直変倍加算回路
１００  変倍回路（変倍処理手段）
１０１  水平出力スイッチ回路
１０２  第３ラインバッファ
１０３  第４ラインバッファ
１０４  垂直入力スイッチ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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